Esmakordselt on NASA Fermi gammakiirte kosmoseteleskoop märganud uut rühma pulsaatoreid, kasutades ainult nende gammakiirguse emissiooni, ilma et Maale kostuksid raadiosignaalid. Selle nädala väljaandes antakse teada 16 uuest objektist Teadus Ekspress, uuringus, mis põhines California ülikoolist Santa Cruzis.
Pulsar on kiiresti pöörlev neutronitäht, tihe tuum, mis on jäänud pärast supernoova plahvatust. Enamik 1800 teadaolevast pulsist leiti nende perioodiliste raadioemissioonide kaudu.
"Need on esimesed pulssid, mida ainuüksi gammakiired on kunagi tuvastanud, ja juba oleme neid 16 leidnud," ütles UC Santa Cruzi füüsik kaasautor Robert Johnson. "Enne seda kahtlustati raadio vaiksete impulsside suure populatsiooni olemasolu, kuid kuni Fermi käivitamiseni oli teada ainult üks raadiovaikne pulsar ja see tuvastati esmakordselt röntgenpildil."
16-st gammakiirguse pulsist on 13 seotud tundmatute gammakiirgusallikatega, mille on varem EGRETi abil tuvastanud Comptoni gammakiirguse vaatluskeskuses. EGRET tuvastas ligi 300 gammakiirguspunkti allikat, kuid ei suutnud tuvastada nendest allikatest tekkivat pulsatsiooni, millest enamik on jäänud tundmatuks, ütles Pablo Saz Parkinson, kes on ka SCIPP järeldoktor ja vastava töö autor.
"See on olnud ammune küsimus, mis võiks neid tundmatuid allikaid võimendada, ja uued Fermi tulemused ütlevad meile, et suur osa neist on pulsaarid," ütles Saz Parkinson. "Need leiud annavad meile ka olulisi vihjeid Pulsari emissiooni mehhanismi kohta."
Pulsar kiirgab neutronitähe magnetilistelt poolustelt kitsaid raadiolainete kiirte ja talad pühivad ringi nagu tuletornimajakas, kuna magnetilised poolused ei ole tähe pöördeteljega joondatud. Kui raadiokiir jääb Maa vahele, ei saa pulsarit raadioteleskoopide abil tuvastada. Fermi võime tuvastada nii palju raadiovaikset gammakiirguse impulssi näitab, et gammakiirgust kiirgatakse laiuses, mis on laiem ja fännilaadsem kui raadiokiir.
Töörühm tuvastas gammakiirguse impulssid Fermi suure teleskoobi (LAT) andmetest. UC Santa Cruzi järeldoktor ja vastava töö autor Marcus Ziegler ütles, et gammakiirguse pulsatsioonide tuvastamine tüüpilisest allikast nõuab LAT-ilt nädalaid või kuid andmeid.
"Kõige vaiksemast pulsarist, mida me uurisime, näeb LAT päevas ainult kahte gammakiirguse footoni," ütles Ziegler.
Pulsari väga intensiivsed magnet- ja elektriväljad kiirendavad laetud osakesi peaaegu valguse kiiruseni ja need osakesed vastutavad lõpuks gammakiirguse kiirguse eest.
Kuna tähe pöörlemine suurendab emissiooni, aeglustuvad isoleeritud pulsaatorid vananedes ja kaotades energia. Kahekomponentne täht suudab materjali aga pulsarisse toita ja keerutada seda pöörlemissageduseni 100 kuni 1000 korda sekundis. Neid nimetatakse millisekundi impulssideks ja Fermi teadlased tuvastasid gammakiirguse pulsatsioonid kaheksast millisekundist pulsist, mis olid varem avastatud raadiolainepikkustel. Nendest tulemustest teatatakse teises uuringus, mis avaldati ka 2006. Aasta 2. Juuli väljaandes Teadus Ekspress.
"Fermil on tõeliselt enneolematu jõud gammakiirguse impulsside avastamiseks ja uurimiseks," ütles Paul Ray Washingtoni mereväe uurimislaborist. „Pärast Comptoni gammakiirguse vaatluskeskuse tegevuse lõpetamist kümmekond aastat tagasi, oleme mõelnud tundmatute gammakiirguse allikate olemuse üle, mida see meie galaktikas tuvastas. Need Fermi uuringud tõstavad paljudel neist loori. ”
Plii kujutise pealkiri: sellel taevakaardil kuvatakse Fermi LAT abil uuritud 16 uue (kollase) ja kaheksa millisekundise (magenta) pulsaatori asukohad. Autor: NASA / DOE / Fermi LAT koostöö
Allikad: Teadus ja UC Santa Cruz, via Eurekalert.
